基于设施作物表型采集装置的表型采集方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及作物表型采集技术领域，提供一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，表型采集装置包括移动平台、安装支架和摄像组件；安装支架设于移动平台，摄像组件设于安装支架，摄像组件包括第一RGB

【技术实现步骤摘要】
基于设施作物表型采集装置的表型采集方法


[0001]本专利技术涉及作物表型采集
，尤其涉及一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法。

技术介绍

[0002]作物表型的数字化获取是作物生长发育研究的基础。表型采集与分析技术结合基因组信息，可培育出更高产、更优质、更耐胁迫的作物，从而大大提高育种改良效率。图像处理的发展使得基于图像的作物表型研究日趋成熟。
[0003]当前设施环境中应用的作物表型图像采集装置，或多或少的存在一定的弊端：手持采集设备，需要人工操作，受人为因素干扰较大；固定采集装置，无法连续采集图像、覆盖面小、视角单一；悬挂式装置，需要在大棚内部署悬挂点，建设难度大，受大棚规格影响。
[0004]传统的作物表型采集方法存在测量性状少，样本量小、多为人工测量效率低、主观性严重误差大、多针对单一植物适应性差等缺点，无法适应大批量、快速、准确、无损的表型测量要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，用以解决当前难以对设施作物快速、准确、无损地进行大批量表型测量的问题。
[0006]本专利技术提供一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述表型采集装置包括移动平台、安装支架和摄像组件；所述安装支架设于所述移动平台，所述摄像组件设于所述安装支架，所述摄像组件包括第一RGB
‑
D摄像头和第二RGB
‑
D摄像头，所述第一RGB
‑
D摄像头用于设于作物行的左侧或右侧，所述第二RGB
‑
D摄像头用于设于作物行的顶部；所述表型采集方法包括：
[0007]控制所述移动平台分别沿同一作物行的左侧和右侧移动，获取所述作物行的视频采集信息；
[0008]根据所述视频采集信息，获取所述作物行当中的每一株作物的左视图像、右视图像和俯视图像；
[0009]根据所述左视图像、所述右视图像和所述俯视图像，建立所述作物的3D空间模型；
[0010]对所述3D空间模型进行特征提取，获取所述作物的表型参数。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述控制所述移动平台分别沿同一作物行的左侧和右侧移动，获取所述作物行的视频采集信息的步骤，包括：
[0012]控制所述移动平台在所述作物行的左侧沿所述作物行的延伸方向移动，获取所述第一RGB
‑
D摄像头采集的第一视频信息和所述第二RGB
‑
D摄像头采集的第二视频信息；
[0013]控制所述移动平台在所述作物行的右侧沿所述作物行的延伸方向移动，获取所述第一RGB
‑
D摄像头采集的第三视频信息和所述第二RGB
‑
D摄像头采集的第四视频信息；
[0014]相应地，所述根据所述视频采集信息，获取所述作物行当中的每一株作物的左视图像、右视图像和俯视图像的步骤，包括：
[0015]将所述第一视频信息和所述第三视频信息与所述第二视频信息和所述第四视频信息进行校准与匹配，获取所述作物行当中的每一株作物的所述左视图像、所述右视图像和所述俯视图像。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，在所述作物行的左侧和右侧，所述移动平台沿所述作物行的延伸方向的移动速度相同；
[0017]其中，所述移动平台的移动速度是根据所述作物的类型确定的。
[0018]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述表型采集装置还包括比色板；所述比色板设于所述安装支架，所述比色板与所述第一RGB
‑
D摄像头和所述第二RGB
‑
D摄像头当中至少一者的镜头相对设置；
[0019]相应地，所述表型采集方法还包括：采用所述比色板对所述左视图像、所述右视图像和所述俯视图像的颜色进行校正。
[0020]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述安装支架包括竖直伸缩架和水平伸缩架；
[0021]所述竖直伸缩架的底端和所述移动平台连接，所述竖直伸缩架的顶端和所述水平伸缩架垂直连接；
[0022]所述第一RGB
‑
D摄像头设于所述竖直伸缩架上，所述第二RGB
‑
D摄像头设于所述水平伸缩架上。
[0023]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述第一RGB
‑
D摄像头的光轴呈水平设置，所述竖直伸缩架用于调节所述第一RGB
‑
D摄像头的光轴相对于水平面的高度；
[0024]所述第二RGB
‑
D摄像头的光轴呈竖直设置，所述水平伸缩架用于调节所述第二RGB
‑
D摄像头的光轴相对于所述竖直伸缩架的间距。
[0025]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述摄像组件还包括第一光源和第二光源；所述第一光源设于所述第一RGB
‑
D摄像头的一侧，所述第二光源设于所述第二RGB
‑
D摄像头的一侧；
[0026]相应地，所述表型采集方法还包括：在获取所述视频采集信息的过程中，控制所述第一光源和所述第二光源开启；
[0027]获取环境光照强度，根据所述环境光照强度调节所述第一光源和所述第二光源的发光功率。
[0028]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述第一光源和所述第二光源当中的至少一者包括LED灯。
[0029]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述表型采集装置还包括控制设备；所述控制设备包括供电模块、控制模块和通信模块；
[0030]所述供电模块分别与所述控制模块、所述通信模块和所述移动平台电性连接；所述移动平台和所述摄像组件分别与所述控制模块连接，所述控制模块和所述通信模块连接，所述通信模块用于与远程控制终端通信。
[0031]根据本专利技术提供的一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，所述表型参
数包括作物的株高、叶片数、冠层覆盖率、叶面积指数和叶片夹角。
[0032]本专利技术提供的基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，通过控制移动平台分别沿同一作物行的左侧和右侧移动，使用第一RGB
‑
D摄像头和第二RGB
‑
D摄像头，采集作物含有RGB特征和深度特征的视频，经数据校准和匹配，得到作物的左视图像、右视图像和俯视图像，并依据以上表型图像建立作物的3D空间模型，从3D空间模型中提取作物的颜色、形状、纹理特征，进而获取作物的表型参数。
[0033]由上可知，本专利技术提供的基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，不仅操作便捷，而且可以实现对设施作物快速、准确、无损地进行大批量的表型测量。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，其特征在于，所述表型采集装置包括移动平台、安装支架和摄像组件；所述安装支架设于所述移动平台，所述摄像组件设于所述安装支架，所述摄像组件包括第一RGB
‑
D摄像头和第二RGB
‑
D摄像头，所述第一RGB
‑
D摄像头用于设于作物行的左侧或右侧，所述第二RGB
‑
D摄像头用于设于作物行的顶部；所述表型采集方法包括：控制所述移动平台分别沿同一作物行的左侧和右侧移动，获取所述作物行的视频采集信息；根据所述视频采集信息，获取所述作物行当中的每一株作物的左视图像、右视图像和俯视图像；根据所述左视图像、所述右视图像和所述俯视图像，建立所述作物的3D空间模型；对所述3D空间模型进行特征提取，获取所述作物的表型参数。2.根据权利要求1所述的基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，其特征在于，所述控制所述移动平台分别沿同一作物行的左侧和右侧移动，获取所述作物行的视频采集信息的步骤，包括：控制所述移动平台在所述作物行的左侧沿所述作物行的延伸方向移动，获取所述第一RGB
‑
D摄像头采集的第一视频信息和所述第二RGB
‑
D摄像头采集的第二视频信息；控制所述移动平台在所述作物行的右侧沿所述作物行的延伸方向移动，获取所述第一RGB
‑
D摄像头采集的第三视频信息和所述第二RGB
‑
D摄像头采集的第四视频信息；相应地，所述根据所述视频采集信息，获取所述作物行当中的每一株作物的左视图像、右视图像和俯视图像的步骤，包括：将所述第一视频信息和所述第三视频信息与所述第二视频信息和所述第四视频信息进行校准与匹配，获取所述作物行当中的每一株作物的所述左视图像、所述右视图像和所述俯视图像。3.根据权利要求2所述的基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，其特征在于，在所述作物行的左侧和右侧，所述移动平台沿所述作物行的延伸方向的移动速度相同；其中，所述移动平台的移动速度是根据所述作物的类型确定的。4.根据权利要求1所述的基于设施作物表型采集装置的表型采集方法，其特征在于，所述表型采集装置还包括比色板；所述比色板设于所述安装支架，所述比色板与所述第一RGB
‑
D摄像头和所述第二RG...

【专利技术属性】
技术研发人员：张倩，郭建鑫，于峰，王明，刘新，平阳，王一罡，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：